自動噴水與高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用

自動噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用已有百余年的歷史，但只是近30余年，其技術(shù)才有顯著的變化和發(fā)展。大水滴噴頭、快速響應(yīng)噴頭、ESFR噴頭、超大口徑噴頭等的出現(xiàn)，使自動噴水滅火系統(tǒng)在保護(hù)較高危險性的貨品時，具有更大的安裝靈活性和可靠性。自動噴水與高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用文/王萬鋼

倉庫火災(zāi)蔓延迅速、不易撲救，易造成重大財產(chǎn)損失，是自動噴水滅火系統(tǒng)重要應(yīng)用對象。撲救高堆垛、高貨架倉庫火災(zāi)，是自動噴水滅火系統(tǒng)的技術(shù)難點。

高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)是將發(fā)泡倍數(shù)200倍以上的泡沫以全淹沒或局部應(yīng)用的方式，排放到保護(hù)區(qū)內(nèi)，見圖1。這種滅火方式可將水輸送到消防水槍射水無法達(dá)到的地方，使被圍擋的空間全部淹沒。高倍數(shù)泡沫可以包圍保護(hù)空間內(nèi)所有的物品，以一定的淹沒深度和泡沫淹沒時間，撲滅火災(zāi)，并使蒸氣、熱和煙氣排除。

圖1高倍數(shù)泡沫噴放試驗

1高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)滅火特點

(1)高倍數(shù)泡沫能迅速地充滿大面積的火災(zāi)區(qū)域，以淹沒或覆蓋的方式撲滅A類和B類火災(zāi)。它不受保護(hù)面積和空間大小的限制，適用于撲救發(fā)生在各種不同高度的火災(zāi)，最適宜保護(hù)具有3維火災(zāi)危險性的火災(zāi)場所。同時在高倍數(shù)泡沫的保持時間內(nèi)，還可以消除防護(hù)區(qū)內(nèi)任何高度上的固體陰燃火災(zāi)。

(2)高倍數(shù)泡沫對A類火災(zāi)具有良好的“滲透性”，對難于接近或難以找到火源的火災(zāi)也非常有效。如:堆置了大量的物資、器材和設(shè)備的倉庫發(fā)生了火災(zāi)，庫內(nèi)充滿了煙霧，找不到火源，這種情況下，用其它方法滅火是較困難的，即使火災(zāi)被撲滅，也會帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，如使用全淹沒式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，則滅火快，損失小，不易復(fù)燃。

(3)高倍數(shù)泡沫還具有水漬損失小，滅火效率高的特點，滅火后高倍數(shù)泡沫容易清除。我國自20世紀(jì)60年代應(yīng)用高倍數(shù)泡沫滅火技術(shù)以來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍越來越廣泛，不但在煤礦礦井火災(zāi)防護(hù)中廣泛應(yīng)用，而且在倉庫、汽車庫、地下油庫等場所也有應(yīng)用實例。高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)產(chǎn)品的規(guī)格也越來越多，已逐漸形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

2自動噴水與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用

針對自動噴水滅火系統(tǒng)和高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的上述特點，對某些保護(hù)場所，結(jié)合上述二種滅火系統(tǒng)各自的優(yōu)點，可以設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)用系統(tǒng)。如圖2所示的貨架式儲存的橡膠輪胎倉庫。該類型倉庫在布置時，為便于人員接近和運輸操作，均留有通道，這些通道增加了每組輪胎垛可燃燒表面積。火焰可在通道之間迅速向上蔓延，起火側(cè)的表面燃燒釋放的熱傳到對側(cè)，增加了熱傳導(dǎo)，使火焰迅速擴(kuò)散。另外，該類型倉庫如僅設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，噴頭灑水時，上部貨架會對下部貨架造成阻擋，使下部輪胎所接受的灑水密度有可能低于滅火所需要的噴水強(qiáng)度。為避免這種情況出現(xiàn)，設(shè)計時應(yīng)在噴頭選型、噴頭布置、噴水強(qiáng)度設(shè)計方面多作考慮，必要時，還要增設(shè)貨架內(nèi)噴頭，彌補(bǔ)此不足。

對于上述情況，如設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)時，同時設(shè)置高倍數(shù)自動滅火系統(tǒng)，充分利用高倍數(shù)泡沫淹沒式滅火和能夠到達(dá)噴水無法達(dá)到的區(qū)域的特點，對防護(hù)區(qū)用高倍數(shù)泡沫迅速封閉，隔絕新鮮空氣進(jìn)人火區(qū)，使火焰窒息。同時，高倍數(shù)泡沫對未起火區(qū)域內(nèi)被保護(hù)物也予以淹沒、封閉，起到控制火災(zāi)蔓延的作用。

試驗表明，在某些場所將自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合使用，比單獨使用其中一種滅火系統(tǒng)能夠提供更可靠的控火和滅火效果。

美國NFPA標(biāo)準(zhǔn)中，對普通倉庫、貨架倉庫、橡膠輪胎倉庫的消防設(shè)計方案，均有采用自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)用的設(shè)計條文。我國國家標(biāo)準(zhǔn)《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)設(shè)計條文，對上述二系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用也有規(guī)定。

當(dāng)采用自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)用系統(tǒng)時，因高倍數(shù)泡沫的排放在一定程度上增大了消防防護(hù)的強(qiáng)度，所以，自動噴水滅火系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度可以比單獨設(shè)置時的噴水強(qiáng)度降低。對此，美國消防協(xié)會有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用時，噴水強(qiáng)度可減少至僅設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)時噴水強(qiáng)度的一半。

另外，對于自動噴水與高倍數(shù)泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)，在高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計計算中，計算高倍數(shù)泡沫最小供給速率時，應(yīng)注意以下兩方面的問題:

(1)考慮到噴水會破壞一部分泡沫，因此，在確定高倍數(shù)泡沫淹沒時間時，應(yīng)比單獨設(shè)置高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)時有所增加。

(2)同樣因噴水的影響，計算泡沫最小供給速率時，應(yīng)對此部分損失進(jìn)行補(bǔ)償。

以往，高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)僅用于特定危險品和限定空間內(nèi)的火災(zāi)防護(hù)。隨著高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)逐漸被人們所認(rèn)知，其在高堆垛倉庫、易燃、可燃液體倉庫和飛機(jī)庫的火災(zāi)防護(hù)中的作用，正被人們所接受。

美國費城國際機(jī)場的3個飛機(jī)庫(2類機(jī)庫)，均采用了閉式自動噴水與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用消防系統(tǒng)，見圖3所示。其中，2個飛機(jī)庫的面積為1737㎡，一個飛機(jī)庫的面積為2258㎡。對于此類飛機(jī)庫的消防系統(tǒng)設(shè)計，美國NFPA 409標(biāo)準(zhǔn)中，提出了4種設(shè)計方案的建議:

(1)泡沫一噴水雨淋系統(tǒng);

(2)自動噴水滅火系統(tǒng)與低倍數(shù)泡沫(較低位置)自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用；

(3)自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用;

(4)閉式噴頭的泡沫一自動噴水滅火系統(tǒng)。

設(shè)計者按NFPA 409的4種建議方案對上述機(jī)庫分別進(jìn)行了全面的評估。評估結(jié)果，采用自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用的方案，因所需的總水量顯著少于其他方案，儲水設(shè)施與水泵的規(guī)模也明顯低于其他方案，排水系統(tǒng)、燃料/水分離系統(tǒng)的規(guī)模降低，以及**的環(huán)境因素而被設(shè)計者采用。

上述飛機(jī)庫采用高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的發(fā)泡倍數(shù)為500倍以上，設(shè)計時按NFPA標(biāo)準(zhǔn)的要求，考慮對噴水造成的泡沫破裂進(jìn)行補(bǔ)償。

圖3自動噴水與高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用實例

現(xiàn)今，對滅火系統(tǒng)的選擇需要考慮諸多因素，例如，滅火系統(tǒng)的初始投資、可靠性、滅火藥劑的費用、被保護(hù)物對滅火系統(tǒng)誤操作的敏感性、滅火系統(tǒng)使用的區(qū)域等。設(shè)計者可根據(jù)防護(hù)區(qū)的結(jié)構(gòu)特點、防火要求、危險品種類等具體情況，對可選滅火系統(tǒng)進(jìn)行全面評估，確定最適宜的消防防護(hù)方案。